[发明专利]伸缩托架、钢箱梁吊装设备及吊装方法

说明书

本发明公开了一种伸缩托架，包括主梁、竖向斜撑以及锚固机构，所述锚固机构用于安装于悬索桥过渡墩的顶部，所述主梁的第一端与所述锚固机构铰接，主梁可在与锚固机构垂直并且靠近悬索桥过渡墩的侧壁的缩回状态、主梁的顶面与锚固机构的顶面齐平的伸出状态之间切换，主梁的第二端与所述竖向斜撑的第一端铰接，所述竖向斜撑的第二端用于与悬索桥过渡墩的侧壁可拆卸连接，所述竖向斜撑可在与悬索桥过渡墩的侧壁脱开连接并与主梁平行的缩回状态、与悬索桥过渡墩的侧壁连接并与主梁倾斜的伸出状态之间切换。通过该伸缩托架能够实现临时支撑钢箱梁，而且搭设及拆除施工的工期较短，使用较为灵活便捷。本发明还公开了一种钢箱梁吊装设备及吊装方法。

技术领域

本发明涉及悬索桥钢箱梁吊装施工，具体涉及伸缩托架、钢箱梁吊装设备及吊装方法。

背景技术

钢箱梁悬索桥主要由索塔、锚碇、主缆、索夹、吊索及钢箱梁组成，多跨吊悬索桥还包含过渡墩。其中钢箱梁分节段进行预制，通过运输设备将预制钢箱梁节段运至施工现场进行吊装，与其相对应的吊索进行连接，吊索通过索夹将钢箱梁悬挂于主缆上，全桥所有钢箱梁吊装完成再在钢箱梁节段之间进行环焊连接，以此实现悬索桥钢箱梁主梁的形成。

悬索桥边跨过渡墩处钢箱梁包括但不限于悬索桥边跨第一、第二、三片钢箱梁。由于第一片钢箱梁一端支承于过渡墩横梁顶的竖向支座上，另一端与第二片钢箱梁之间环焊连接(全桥钢箱梁均吊装完毕后方可焊接)，因此第一片钢箱梁无吊索连接。

悬索桥钢箱梁常规节段基本采用运梁船舶从预制厂运输至桥位区水域处对应的起吊点位置，抛锚定位完成后再利用缆载吊机(也称为跨缆吊机)将钢箱梁节段吊装至目标高度后与对应的吊索进行连接。一片钢箱梁节段吊装完成后，缆载吊机在悬索桥主缆上移位至下一个预定的吊装位置，同法进行下一片钢箱梁节段的吊装并与已吊装的钢箱梁节段进行临时连接(采用高强螺杆连接，可拆卸)，将依此类推。

边跨过渡墩处第一钢箱梁节段为端梁，且为无吊索对其进行悬挂，该钢箱梁节段在全桥钢箱梁安装施工完成后的状态为：一端支承于过渡墩横梁顶的竖向支座上，另一端与第二片钢箱梁之间环焊连接。由于过渡墩处第一钢箱梁节段的特殊性，存在如下问题需要解决：

其一，第一钢箱梁吊装至设计位置后无有效支承结构，必须采取措施给予临时支承；

其二，由于与过渡墩墩身以及横向抗风支座垫石之间位置冲突，第一钢箱梁节段无法垂直起吊，必须靠在偏离水平投影处的位置起吊；

其三，第一钢箱梁节段吊装至设计高度后，此时缆载吊机吊装钢绞线工作长度较短，而且钢绞线与过渡墩之间的高度较低，故无法通过在顶部荡移就位。

其四、当过渡墩墩身处于浅水区时，使用运梁船无法直接将第一钢箱梁段、第二钢箱梁段、第三钢箱梁段等运输就位(运输至与对应的设计位置下)。

为解决上述的技术问题，悬索桥过渡墩处钢箱梁的常规吊装工艺主要为落地支架法和浮吊直接吊装法。

浮吊直接吊装法工艺简单，但对作业水域的水深要求较高，对于过渡墩位于浅水区(浅滩区)的情况，若进行清淤以使水深满足浮吊吃水需求，一则投入较大不具备经济性，二则靠近大堤的区域基本不允许进行清淤作业。此外，待吊钢箱梁节段的吊装重量及过渡墩的高度等因素决定所采用浮吊的吊装能力要求，对于大型悬索桥或者过渡墩高度较大的悬索桥而言，对浮吊的吊装能力要求极高，浮吊直接吊法基本不适用。

对于浅水区钢箱梁吊装，在无法清淤的情况下，落地支架法是最为常规及普遍的吊装工艺。